氢气的制法及性质实验目的1、熟悉启普发生器的原理和构造，掌握其操作技能；2、掌握演示H2的性质实验和安全操作技能；3、初步掌握H2还原CuO实验的方法。二、实验原理制取原理：Zn+H2SO4（稀）=H2↑+ZnSO4物理性质：氢气是无色无味并且密度比空气小的气体，氢气难溶于水。化学性质：常温下，氢气的性质很稳定，不容易跟其它物质发生化学反应。但当条件改变时（如点燃、加热、使用催化剂等），情况就不同了。1、可燃性：氢气燃烧时是无声的，同时会产生蓝色的火焰，2H2+O2=2H2O(点燃)；还原性：CuO+H2=Cu+H2O（加热）。实验仪器与药品仪器：启普发生器、烧杯、水槽、橡皮管、试管、玻璃导气管、玻璃尖嘴管、铁架台、玻璃丝、药品：无锡锌粒、稀硫酸（1：4）、甘油、硫酸铜溶液、氧化铜四、实验步骤1、利用启普发生器制取氢气实验装置图：1.1、检查是否漏夜由漏斗口向玻璃半球中注水略高于废液口，观察废液口是否漏水，若不漏水，则可进行下一步，若漏水，可涂凡士林密封。1.2、检查气密性首先关闭排气导管上的旋钮，，从顶部漏斗口注水，在液面处划一记号，若数分钟液面不下降，说明气密性好，若下降，可涂凡士林密封。1.3、V稀硫酸的确定给启普发生器中加水至将金属全部淹没处，倒入水后的体积，就是稀硫酸的体积。1.4、装药品首先用玻璃丝缠绕在球型漏斗颈适当位置编绕数圈以阻止锌粒下落，再将漏斗插入容器中。将容器侧身侧口处加入20粒无锡锌粒锌粒。将发生器放直，安上导气管，打开旋钮，由球形漏斗上口加入稀硫酸（V稀硫酸：VH2O）至淹没锌粒处。关上旋钮，固液体分离，稀硫酸液面升至漏斗处。氢气的性质1.1氢气纯度的检验打开旋钮，用排水法收集一试管H2,管口向下移近火焰，放开拇指，如有尖锐的爆鸣声，证明氢气不纯，要继续收集并检验，直至只发出轻微的噗鸣声为止，此时H2以纯，可以使用。1.2氢气在空气中燃烧检验纯度后，在导管上连接一尖嘴玻璃管，点燃后，在深色背景下，可看到氢气在空气中安静地燃烧，发出淡蓝色火焰。在火焰上方罩一干净烧杯，片刻烧杯内壁就有液滴顺壁流下。1.3氢气吹肥皂泡取少量洗涤剂用蒸馏水配成溶液，用橡皮管在洗涤液中蘸一下，管口仍朝下，慢慢开通氢气流，待气泡出现后，将管口迅速反转朝上，轻轻摆动或用嘴吹气，泡泡脱离管口，用火在气泡上方点燃，随着“噗”的一声，伴有黄色火球出现。1.4氢气与空气混合的爆鸣取一小塑料瓶，在底部凿一火柴梗粗细小孔，食指堵住小孔，排水法集满氢气后，倒放于桌面上，口部垫上石棉网以保证空气畅通。点燃火柴，放开手指，用火柴梗捅透小孔水膜，点燃氢气，起初氢气安静燃烧，当氢气和空气的体积比为2：5时，产生爆鸣声音最大。1.5氢气还原氧化铜取一干净的硬质玻璃管，底部铺薄薄一层氧化铜并倾斜安装于铁架台上（管口略低于底部），先通一会氢气，然后加热，当管口有液滴出现时，氧化铜加热部位由黑色变为红热，再慢慢变为紫红色。撤掉酒精灯，继续通氢气至试管冷却。检查紫红色的金属铜中是否含有氧化亚铜，可将制成的紫红色的金属铜取少量加入盛有稀硫酸的试管中，观察溶液是否变蓝：Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O。五、注意事项使用启普发生器时，溶液底座的活塞最好用绳子扎紧，以免氢气压力过大（因锌粒的颗粒小而落入酸液中不断反应使然），冲开活塞。为使反应速率加快，可以向反应器中加入适量的硫酸铜溶液。启普发生器使用完毕后，用塞子堵住漏斗口，将发生器侧身，由下口到出废酸液，拔下导气管塞子，从此处倒出余锌（回收），将发生器用清水冲洗干净磨口处涂凡士林并垫一硬纸。启普发生器使用过程中若要再添酸或锌，产生的氢气必须验纯后使用，否则会出现不安全事故。六、讨论与反思1加硫酸铜溶液加速反应的原因加入硫酸铜后，锌与硫酸铜反应Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，形成铜锌原电池，铜为正极发生的反应为2H++2e-=H2↑,锌为阴极Zn+2e-=Zn2+,加快了生成氢气的速率。在这次试验过程中，有同学因为没有等待氢气纯净就点燃气体，导致启普发生器炸裂，最终不仅试验失败，还会给同学心理造成阴影。通过这次事故，我明白可燃性气体验纯的重要性。实验过程一定要严谨，就比如这次试验，一定要等气体验纯时有微弱的噗鸣声才能进行下一步实验，而不能因急于完成试验而在验纯时还是尖锐的爆鸣声时就往下进行。实验改进实验1、实验装置图：此试验装置适合实验室制取少量的氢气。和启普发生器有相同的作用，可以随时控制反应的进行。实验装置也比较简单。2、关于氢气制取的二点改进用铝代替锌适宜实验室制H2的金属有锌、铁、铝，以铝和稀硫酸作用制H2较理想。（1）废铝比锌易得到，也不像铁那样生成棕色的铁锈；（2）由于铝是由电解法制得的，因